পেথিডিন হাইড্রোক্লোরাইড একটি সিন্থেটিক ওপিঅয়েড অ্যানালজেসিক যা প্রাথমিকভাবে সেন্ট্রাল মিউ-ওপিঅয়েড রিসেপ্টরগুলিতে অ্যাগোনিস্ট হিসাবে কাজ করে। এই জি-প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টরগুলির সক্রিয়করণ নিউরোট্রান্সমিটার নিঃসরণ এবং নিউরোনাল উত্তেজনা হ্রাস করে নোসিসেপটিভ সংকেতের সংক্রমণকে বাধা দেয়, যার ফলে অ্যানালজেসিয়া এবং ব্যথার ধারণায় পরিবর্তন আসে। পেথিডিন দুর্বল অ্যান্টিমাসকারিনিক প্রভাব এবং হালকা স্থানীয় অ্যানেস্থেটিক বৈশিষ্ট্যও প্রদর্শন করে, যা এর ব্যথা-উপশমকারী ক্রিয়াগুলিতে অবদান রাখে।